10 Pestizide, die neurotoxisch und an der Entwicklung von M. Parkinson beteiligt sind

Eine zunehmende Datenlage spricht für einen Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber Umweltgiften wie Pestiziden, Schwermetallen und anderen Stoffen und dem alarmierenden Anstieg von Morbus Parkinson.

Verbindung zwischen Pestizid-Exposition und Parkinson

Eine wachsende Bedrohung

Die weltweit häufigste Ursache für Behinderungen stellen heute Erkrankungen des ZNS dar. Die am schnellsten wachsende davon ist M. Parkinson: Die Zahl der Betroffenen hat sich von 1990 bis 2015 auf mehr als 6 Mio. verdoppelt und wird sich bis 2040 voraussichtlich nochmals auf über 12 Mio. verdoppeln. Parkinson ist eine komplexe neurodegenerative Erkrankung, deren Ätiologie auf genetischer Anfälligkeit und Umweltfaktoren beruht.2

Die Suche nach der Ursache für Parkinson

"Während des größten Teils der Menschheitsgeschichte war Parkinson eine seltene Erkrankung. Doch Demografie und Nebenprodukte der Industrialisierung haben nun eine Parkinson-Pandemie ausgelöst."2 Die Wissenschaftler der Universität Los Angeles (UCLA) schlossen 288 spezifische Substanzen in eine populationsbasierte Assoziationsstudie ein und untersuchten anschließend 39 der epidemiologisch auffälligen Pestizide per Lebendzellbildgebung. Zusätzlich bestätigten sie die Messungen an einer weiteren Zelllinie, um die Verallgemeinerbarkeit bei Dopamin-Neuronen aus verschiedenen Quellen zu prüfen.3

Zehn Pestizide identifiziert, die das Gehirn beeinflussen

Zehn Pestizide führten zu einem beträchtlichen Absterben von mDA-Neuronen (dopaminerge Neuronen des Mittelhirns) und deren Neuriten. Die Einsatzgebiete und chemischen Strukturen der Toxine sind dabei sehr verschieden. Für

Die aktuelle Studie bestätigte diese erneut und identifizierte darüber hinaus

Zusätzlich untersuchte das Team Kardiomyozyten, um festzustellen, welche Pestizide für alle Zellen und nicht nur für Neuronen toxisch sind. Fünf der Pestizide zeigten sich als selektiv neurotoxisch und werden Gegenstand künftiger Tests an anderen ZNS-Zelltypen, Co-Kultursystemen und 3D-Organoiden sein.

Darüber hinaus analysierten sie Pestizide, die typischerweise in Kombination im Baumwollanbau verwendet werden und konnten zeigen, dass Koexpositionen zu einer größeren Toxizität führen als jedes einzelne Pestizid. Sie stellten insbesondere fest, dass Trifluralin die Toxizität für dopaminerge Neuronen erhöht und zu mitochondrialer Dysfunktion führt (dopaminerge Neurone mit ihren bis zu 4 m langen Neuriten sind diesbezüglich besonders vulnerabel, weil ihr Energiebedarf sehr hoch ist).4

Wie gehen wir mit neurotoxischen Pestiziden um?

Es wäre von großer Wichtigkeit, mehr Erkenntnisse darüber zu gewinnen, was eine klinisch relevante Dosis darstellt. Die Studienautoren räumen selbst ein, dass die Modellierung einer chronischen Exposition "in der Petrischale" eine Herausforderung ist. "Es wird wichtig sein, empfindlichere Tests zu entwickeln, die Phänotypen bei niedrigen mikromolaren oder nanomolaren Konzentrationen bewerten können. Funktionelle Tests, z. B. der neuronalen Aktivität, können sensitiver sein als die Untersuchung der offensichtlichen Toxizität."3

Fast alle (8 der 10) mDA-toxischen Pestizide sind weiterhin bei der amerikanischen Umweltbehörde (US EPA) zur Verwendung zugelassen. Im Jahr 2016 wurden weltweit rund 3 Mio. Tonnen Pestizidwirkstoffe verbraucht, davon 60% in China. China zählt übrigens weltweit die meisten Parkinson-Patienten; Schätzungen zufolge werden im Jahr 2030 in China 5 Mio. Menschen erkrankt sein.5

Pestizide sind leider nicht die einzigen Substanzen, deren Exposition dringend reduziert werden müsste, um Fahrt aus der Entwicklung der Erkrankungen zu nehmen. Ebenfalls immer klarer wird der Zusammenhang zu Schwermetallbelastungen, MPTP und organischen Schadstoffen wie PCBs (polychlorierte Biphenyle), die in Gehirnen von Parkinson-Patienten in hohen Konzentrationen gefunden wurden.1

"Die Verbreitung schädlicher Pestizide, die das Parkinson-Risiko erhöhen, greift weiter um sich, viele Menschen bleiben undiagnostiziert und unbehandelt, die Forschungsmittel stagnieren, und die wirksamste Behandlung ist inzwischen ein halbes Jahrhundert alt", schreiben vier führende neurologische Experten im Geleitwort zu dem Buch "Ending Parkinson's Disease: A Prescription for Action". In diesem gehen Sie detailliert auf Pestizide ein, aber auch darauf, wie kontaminiertes Grundwasser und Lösungsmittel (wie Trichlorethylen) die Erkrankung verbreiten, welche Rolle Schädeltraumen, Bewegung und Ernährung spielen und was wir für diejenigen, die die Last der Erkrankung tragen, tun können.
 

Weitere Informationen zur Entstehung von Parkinson

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Quellen:
  1. Can Environmental Toxins Cause Parkinson’s Disease?
  2. Dorsey, E. R. et al. Global, regional, and national burden of Parkinson’s disease, 1990–2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. The Lancet Neurology 17, 939–953 (2018).
  3. Paul, K. C. et al. A pesticide and iPSC dopaminergic neuron screen identifies and classifies Parkinson-relevant pesticides. Nat Commun 14, 2803 (2023).
  4. DavidPerlmutterMD. The Alarming Rise in Parkinson’s Disease with Dr. Ray Dorsey | The Empowering Neurologist EP. 167.
  5. Islam, M. S. et al. Pesticides and Parkinson’s disease: Current and future perspective. Journal of Chemical Neuroanatomy 115, 101966 (2021).

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